Moleculaire biologie Les 7
Concept 17.1 het centrale dogma
Centrale dogma, DNA → RNA → eiwit. Alle organisme
‘spreken’ hierbij dezelfde taal, als GTC bij een muis
voor aminozuur A codeert, doet die dat ook bij een
vogel. Er zit wel een verschil tussen de route bij
prokaryoten en eukaryoten. Zo wordt er bij
eukaryoten eerst nog pre-mRNA aangemaakt.
Transcriptie, van DNA naar RNA.
Translatie, van RNA naar een eiwit.
Prokaryoten, transcriptie en translatie vindt allebei in het cytoplasma plaats.
Translatie kan dus al beginnen als de transcriptie nog bezig is.
Eukaryoten, transcriptie en translatie vinden niet in dezelfde ruimte plaats en kunnen
bij eukaryoten dus niet tegelijk plaatsvinden. Verder krijg je bij eukaryoten na transcriptie eerst
primair transcript/pre-mRNA waarna RNA processing er mRNA van maakt.
Genetische code, we kennen 20 aminozuren en maar 4 verschillende basen (ACTG). Hiermee kan je
toch 20 aminozuren maken, omdat 3 basen samen voor één AZ coderen. Dan zou je eigenlijk zeggen
dat er toch 43=64 combinaties mogelijk zijn, maar door overlapping zijn het er maar 20.
Transcriptie2, van de DNA template streng codeer je mRNA wat dus
overeenkomt met de non-template streng/coderende streng/sense streng.
Meestal wordt de coderende streng aangegeven en deze is dus gelijk aan
de sequentie mRNA (T=U). De mRNA streng gebruiken we in de codon-
tabel. Hierbij coderen drie basen voor één AZ.
Startcodon, het startcodon is AUG en is dus het eerst AZ wat in het eiwit
zal zitten (kan nog afgeknipt worden). Als het verderop nog een keer
voorkomt, codeert het gewoon voor methionine.
Stopcodon, deze codeert niet voor een AZ en stopt daarmee de translatie.
Er zijn 3 verschillende stopcodons:
- UAA (you are away)
- UAG (you are gone)
- UGA (you go away)
De codon tabel is als het ware de universele taal, aangezien deze voor elk organisme
hetzelfde is. Hierdoor kan je bv humaan insuline door een E. coli laten maken of kan je
m.b.v. van een fluorescerend kwallengen expressie bekijken. Een nadeel is echter dat een
virus dus dezelfde genetische code ‘spreekt’ en ons daarmee kan infecteren.
Concept 17.2 transcriptie
Transcriptie, is te verdelen in 3 fases:
1. Initiatie
2. Elongatie
3. Terminatie
RNA synthese, wordt gedaan door RNA polymerase die eerst de DNA
strengen uit elkaar trekt en daar de RNA nucleotiden verbindt in de 5’ nar 3’
richting. De RNA streng is complementair aan de template strand en gelijk
aan de coding strand (T=U). In tegenstelling tot DNA polymerase heeft RNA
polymerase geen primer nodig.
RNA polymerase prokaryoten, zij hebben maar één RNA polymerase.
RNA polymerase eukaryoten, zij hebben 3 RNA polymerases en het is
afhankelijk van het type RNA (mRNA, tRNA, rRNA…) welke er gebruikt wordt.
Voor mRNA wordt RNA-pol II gebruikt.
, RNA polymerase, begint altijd bij een promotor
en dat noemen we dan ook het start punt (+1).
Daarvoor zitten sequenties die specifiek voor de
promotor zijn (0 heb je niet vandaar -10 i.p.v. -9).
Door middel van deze sequenties weet RNA
polymerase welke kant die op moet. Met het
RNA polymerase mee is downstream en de
andere kant op is upstream.
Transcription unit, het gedeelte DNA wat uiteindelijk in RNA
omgezet wordt.
1. Initiatie, deze stap is verschillend bij eukaryoten en
prokaryoten:
- Prokaryoten, het RNA polymerase zal aan een
specifieke sequentie binden (promotor). Hij bindt dus
rechtstreek aan het DNA.
- Eukaryoten, op het DNA zit een TATA box (-25 nt) en aan
deze box zullen TBP (TATA binding protein) en enkele TP
(transcriptiefactoren) binden. Hier komen daarna nog
meer transcriptiefactoren bij en het RNA polymerase
waardoor het transcriptie initiator complex gevormd
wordt. Hierna laat RNA-pol de TF los en gaat het RNA
synthetiseren.
2. Elongatie, meerdere RNA polymerases kunnen tegelijkertijd 1 gen afschrijven (konvooi van RNA
polymerases). In eukaryoten kan die zo’n 40 nucleotiden per seconden afschrijven.
3. Terminatie, het RNA transcript is af en het RNA polymerase moet er dus af.
- Prokaryoten, net als bij de initiatie gaat het hier
weer om een bepaalde DNA sequentie
(terminator) die ervoor zorgt dat het RNA
polymerase merkt dat die moet stoppen en er
dus af moet vallen.
- Eukaryoten, bij eukaryoten heb je een
polyadenylatie site, AAUAAA, waar eiwitten aan binden die 10-35 nt
downstream het RNA transcript zullen knippen (endonuclease). Vervolgens
wordt hier een polyA (AAAAAA…) aangezet door een enzym. RNA polymerase
gaat gewoon verder met RNA synthese, maar de RNA streng die daarna gemaakt
wordt, wordt afgebroken door exonucleaes die RNA polymerase uiteindelijk
inhalen. Als het ingehaald is, laat RNA polymerase los.
Endonuclease, midden in een streng knippen.
Hier rechts zie je nog een keer alle stappen samen.
